DE1508296B2 - Verfahren zum Einschmelzen von Stahlabfällen, die Basisgehalten an Cr, CrNi und CrNiMo aufweisen - Google Patents

Description

Nichtrostende und hitzebeständige Stähle haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dank einer besseren Ausnutzung ihrer Eigenschaften haben sie eine große Vielseitigkeit angenommen und dringen auch in Märkte ein, die traditionell den Aluminium- und Kupferlegierungen gehören. Um die Stähle gegen interkristalline Korrosion beständig zu machen, werden ihnen Stabilisierungselemente, wie Titan oder Niob, zugesetzt. Der Nachteil dieser Elemente ist, daß sich die Stähle nicht polieren lassen. Wird der Kohlegehalt unter 0,03% gesenkt, so ist der Stahl auch ohne derartige Stabilisierungselemente beständig gegen interkristalline Korrosion und kann poliert werden. Stähle mit derartig niedrigen Kohlegehalten wurden deshalb insbesondere in den letzten zwei Jahren mehr und mehr gefragt. Nachteilig ist, daß die Gestehungskosten derartig niedriggekohlter Stähle wesentlich höher sind als bei Stählen mit Kohlegehalten über 0,03 %.

Die Erfindung bezieht sich auf ein wirtschaftliches Verfahren zum Einschmelzen und Entkohlen von 100% Stahlabfällen, die aus Legierungen bestehen, welche in der Basis Cr-, CrNi- und CrNi Mo-Gehalte von über 17% aufweisen. Zum bekannten Stand der Technik kann auf die deutsche Patentanmeldung R 3691, 18 b, 22/01 vom 6.10. 1941 verwiesen werden, wenngleich sich diese Anmeldung auch nur mit dem Einschmelzen von Stahlguß befaßt. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es jedoch von Bedeutung, daß die am 18. Juni 1953 bekanntgemachte Patentanmeldung in ihrem Anspruch 2 empfiehlt, dem Schmelzgut Beimischungen zur Entfernung bestimmter Stoffe-in Pulverform so zuzuführen, daß sie' das Schmelzgut gleichmäßig durchdringen und chemische und physikalische Bindungen eingehen. -

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, beim Einschmelzen der eingangs genannten Stahlschrotte einen Kohlenstoffgehalt einzustellen, der kleiner als 0,03% i^st· E>^er Grund für diesen relativ niedrigen Kohlenstoffgehalt ist, wie eingangs erwähnt, die interkristalline Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitiger Polierbarkeit. Beim gewöhnlichen Einschmelzen des Stahles im Lichtbogen- oder Induktionsofen sind diese Kohlenstoffgehalte nur erreichbar bei der Verwendung besonders kohlenstoffarmer Zusatzmetalle und Ferrolegierungen. Weiterhin muß der Chromgehalt im Einlauf auf 10 % eingeengt werden, wodurch gleichzeitig die Verwendung von hochchromhaltigen arteigenen Schrotten auf etwa 50% des Chargengewichtes begrenzt wird. Hinzu kommt noch der Nachteil eines hohen Metallverlustes durch ein erhöhtes Sauerstoffangebot gegenüber Normalchargen mit höheren Kohlengehalten.

Um nun auch beim Einsatz relativ schlechter bzw. für die vorliegende Aufgabe ungünstiger Schrotte einen Kohlenstoffgehalt zu erzielen, der unter 0,03 % liegt, müssen erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensschritte befolgt werden: Stahlschrotte mit hohen Gehalten an Chrom, Nickel und/oder Kohlenstoff werden zunächst im Lichtbogenofen eingeschmolzen und dort auf ihre Soll-Zusammensetzung bezüglich der metallischen Bestandteile auflegiert. Normalerweise enthält der Schrott Beimengungen an Titan, Aluminium und Silizium. Diese Elemente stören bei der Vakuumentkohlung und müssen erfindungsgemäß vor dem Umfüllen in den Vakuuminduktionsofen entfernt werden. Das geschieht, indem ein stöchiometrisch berechneter Sauerstoffzusatz über Metalloxid oder gasförmig in den Ofen eingebracht wird. Die entstehende Schlacke muß sorgfältig entfernt werden. Vom Lichtbogenofen erfolgt dann das Umfüllen der Schmelze in den Vakuuminduktionsofen, wo die Schmelze unter Vakuum durch Zusatz geringer Mengen von Eisenoxid, Manganoxid, Nickeloxid oder anderen Sauerstoffträgern auf weniger als 0,03 % C entkohlt wird. Der Kohlegehalt kann bis auf'unter 0,01% abgebaut werden. Mit diesem Verfahren können erfindungsgemäß Legierungen auf Chrom-, Chrom-Nickel- und Chrom-Nickel-Molybdän-Basis auf einen bisher nicht erreichbaren, niedrigen Kohlenstoffgehalt " ohne nennenswerte Chromverluste,gebracht werden.

Durch die Kombination eines Lichtbogenofens mit einem Vakuuminduktionsofen "ist die Möglichkeit gegeben, ohne Zusatz von-köhlehstoffarmenFerrole- -gierungen und aus 100% Chrom-Nickel- oder Chrom-Nickel-Molybdän-Abfällen ,einen.nichtrostenden oder hitzebeständigen Stahl mit weniger als 0,03 % C zu erschmelzen. Die Erfindung ermöglicht das zur Zeit fortschrittlichste Verfahrenzur Erzeugung der genannten Stähle aus Abfallmaterial.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Einschmelzen von Stahlabfällen mit einem Basisgehalt an Chrom und Chrom— Nickel oder Chrom,' Nickel und Molybdän von über 17 % zu einem Endprodukt mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,03% oder weniger, wobei das Einschmelzen und Auflegiejen in einem Lichtbogenoten und die Einstellung des Endkohlenstoffgehalts in einem Vakuuminduktionsofen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze vor.dem Umfüllen in den Vakuuminduktionsofen' durch einen stöchiometrisch berechneten Zusatz an Oxydationsmitteln im Lichtbogenofen von Aluminium, Titan und Silizium befreit wird.